汙泥膨脹是活性汙泥法系統常見的一種異常現象，是指由於某種因素的改變，活性汙泥質量變輕、膨大、沉降性能惡化，SVI值不斷升高，不能在二沉池內進行正常的泥水分離，二沉池的汙泥面不斷升高，最終導致汙泥流失，使曝氣池中的MLSS濃度過度降低，從而破壞正常工藝運行的汙泥，這種現象稱為汙泥膨脹。汙泥膨脹通常是活性汙泥絮體中的絲狀菌過度繁殖而導致的。
1、汙泥膨脹的表現
發生汙泥膨脹後，SVI值異常升高，有時可達400以上。二沉池出水的SS將會大幅增加，直至超過國家排放標準，同時導致出水CODcr和BOD5也超標。如果不立即採取控制措施，汙泥持續流失會使曝氣池內的微生物數量的銳減，不能滿足分解有機汙染物的正常需要，從而導致整個系統的性能下降，甚至崩潰。如果恢復，需要從培養、馴化活性汙泥重新開始。
汙泥膨脹可以通過檢測曝氣混合液的SVI、沉降速度和生物相鏡檢來判斷和預測，而通過觀察二沉池出水懸浮物和泥面的上升變化是最直觀的方法。對於市政汙水處理廠，SVI超過150時，就預示著有可能或已經發生汙泥膨脹。生物相鏡檢時發現絲狀菌的丰度逐漸增大，到＋＋級時，預示著有可能發生汙泥膨脹；到＋＋＋級時，說明汙泥已經處於膨脹狀態。
2、曝氣池活性汙泥發生絲狀菌汙泥膨脹的原因
在正常的環境中，活性汙泥中菌膠團的生長速率大於絲狀菌，不會出現絲狀菌過度繁殖的現象，但如果活性汙泥環境條件發生不利變化，絲狀菌因為其表面積較大、抵抗環境變化的能力比菌膠團細菌強，絲狀菌的數量就有可能超過菌膠團細菌，從而導致絲狀菌汙泥膨脹。引氣活性汙泥環境條件發生不利變化的因素主要有：①進水中有機物質太少，曝氣池內F/M太低，導致微生物食料不足；②進水中N、P等營養物質不足；③pH值太低，不利於菌膠團生張；④曝氣池混合液內溶解氧太低；⑤進水“腐化”而含有較多的H2S（＞2mg/l）時，導致絲硫菌過量繁殖；⑦進入曝氣池的汙水溫度偏高（超過30℃）。
3、汙泥膨脹的控制措施
（1）調節運行工藝的控制措施
①在曝氣池的進口處頭家粘土、消石灰、生汙泥或消化汙泥等，以提高活性汙泥的沉降性和密實性；②使進入曝氣池的汙水處於新鮮狀態，如採取預曝氣措施，使汙水處於好養狀態，避免形成厭氧狀態，同時吹脫硫化氫等有害氣體；③加強曝氣強度，提高混合液的DO濃度，防止混合液局部缺氧或厭氧；④補充N、P等營養鹽，保持混合液中C、N、P等營養物質的平衡；⑤提高汙泥迴流比，降低汙泥在二沉池的停留時間，避免在二沉池出現厭氧狀態；⑥對汙水進行預曝氣吹脫算起或加鹼調節，以提高曝氣池進水的pH值；⑦利用在線儀表的手段加強和提高化驗分析的時效性，充分發揮調節池的作用，保證曝氣池的汙泥負荷相對穩定；⑧控制曝氣池進水的溫度，對溫度較高的小流量工業廢水進行降溫處理。
（2）永久性控制措施
永久性控制措施是指對現有曝氣處理設施進行改造，避免產生汙泥膨脹的因素出現。常用的永久性控制措施是在曝氣池錢設置生物選擇器。生物選擇器的主要作用是防止絲狀菌的過度繁殖，避免絲狀菌在微生物處理系統中成為優勢菌種。就是通過創造一定的條件，確保沉澱性能好的菌膠團細菌等非絲狀菌佔優勢。
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